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之差。
综合考虑上游输入 L input 、库区沉积 L retention 、以及出库负荷 L output ,开展质量平衡计算,如图 2 所
示,涉及径流、输沙、TP 和 DP 等。上游输入包括长江干流、嘉陵江和乌江,以南津关为出库断面。
中国水利水电科学研究院等 [25] 基于 2010 年的实测数据发现,三峡库区区间的磷汇入量仅占入库总量
的 2.38%,故本文暂时忽略库区区间汇入。即:
L input = L output + L retention (1)
图 2 质量平衡计算示意
由于朱沱断面缺少 1997—2001 年的磷数据,为了数据分析的一致性,统一采用“寸滩 + 武隆”作
为入库负荷,结合出库负荷,计算三峡水库的拦截率 IR:
IR = L retention L input = 1 - L output L input (2)
由式(2)可知,若以 2.38%的区间磷汇入量来计,忽略库区区间汇入,会导致“1 - IR”计算值偏大
的比例为 2.44%。
3 结果与分析
本节主要从磷浓度时空分布特征和磷负荷变化两个方面,分析三峡水库的磷输移规律。图 3 给出
了 1997—2017 年寸滩和南津关断面的含沙量、TP 和 DP 浓度的变化情况,图中的Ⅲ、Ⅴ分别代表地
表水Ⅲ类、Ⅴ类水质标准对应的总磷浓度,即 0.2 和 0.4 mg/L。三峡水库于 2003 年 6 月 1 日开始蓄
水,长江上游向家坝、溪洛渡水库分别于 2012 年 10 月 10 日和 2013 年 5 月 4 日下闸开始蓄水,如图中
灰色虚线所示。
由图可知,南津关断面的含沙量在 2003 年以后显著降低,2013 年以后进一步减小;而寸滩断面
的含沙量在 2013 年以后显著降低。寸滩断面的 TP 浓度在 2003—2012 年具有明显的汛期高、非汛期
2003/6/1 2012/10/10 2013/5/4
0.8 0.0
(mg/L) 0.6 0.5 (kg/m 3 )
1.0
磷浓度/ 0.4 1.5 含沙量/
2.0
0.2
2.5
0.0
1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 3.0
年份
(a) 寸滩
2003/6/1 2012/10/10 2013/5/4
0.8 0.0
(mg/L) 0.6 0.5 (kg/m 3 )
1.0
0.4
磷浓度/ 0.2 1.5 含沙量/
2.0
0.0 2.5
3.0
1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017
年份
(b) 南津关
(注:Ⅲ、Ⅴ分别代表地表水Ⅲ类、Ⅴ类水质标准对应的总磷浓度,即 0.2 和 0.4mg/L)
图 3 寸滩和南津关断面的含沙量、总磷和溶解磷浓度变化
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